拟电子彼求 第7草 信号产线电路 刀正弦波振荡电路 上正弦波振荡电路的作原理 2C正振荡 C根防
信号产生电路 第 7 章 7.1 正弦波振荡电路 7.1.1 正弦波振荡电路的工作原理 7.1.2 RC 正弦振荡 7.1.3 LC 正弦振荡 引 言
拟电子彼求 第7章信号产生电路 引 信号产生电路(振荡器_ Oscillators) 分类: RC振荡器(1kHz~数百kHz) 正弦波振荡LC振荡器(几百kHz以上) 石英晶体振荡器(频率稳定度高) 非正弦波振荡:方波、三角波、锯齿波等 主要性〔输出信号的幅度准确稳定 要求能:{输出信号的频率准确稳定
信号产生电路(振荡器—Oscillators) 分类： 正弦波振荡 非正弦波振荡： RC 振荡器(1 kHz ~ 数百 kHz) LC 振荡器(几百 kHz 以上) 石英晶体振荡器(频率稳定度高) 方波、三角波、锯齿波等 主要性 要求能： 输出信号的幅度准确稳定 输出信号的频率准确稳定 引 言 第 7 章 信号产生电路
拟电子彼求 第7章信号产生电路 7.1.1正弦波振荡电路的工作原理 振荡条件 、振荡条件 +放大器 U 0 反馈网络 000A 振幅平衡条件 u 9=g+q1=2m一相位平衡条件 0,1,2
7.1.1 正弦波振荡电路的工作原理 一、振荡条件 放大器 反馈网络 Ui • Au • Fu • Uo • Uf • RL 微弱的电扰动中，某一频 率成分通过正反馈逐渐放 大，则产生正弦振荡。 ; i o U U Au = • • • ; o f U U Fu = • • • = 1 Au Fu • • — 振幅平衡条件 AF = A + F = 2nπ — 相位平衡条件 n = 0, 1, 2, Au Fu = 1 • • 振荡条件 第 7 章 信号产生电路
拟电子彼求 第7章信号产生电路 起振条件 i「放大器 起振条件 AF>1 PAF 2nTt U馈网络 P 03 A,=1/F fI 12 U 3 起振稳幅
二、起振条件 起振条件 i o u u Au = o f u u Fu = AF = 2nπ 放大器 Au 反馈网络 Fu Uo Uf Ui 1/Fu Au = 1/Fu O ui uo Au uo Au Fu > 1 AuFu < 1 Ui1 Uo1 Uf1 Ui2 Uo2 Uf2 Ui3 Uo3 Uf2 Ui4 Uo4 ufuf 起振 稳幅 AF 1 • • 第 7 章 信号产生电路
拟电子彼求 第7章信号产生电路 、电路的组成和起振的判断 组成:1.放大电路A 2I反馈网络F}满足振荡条件 3.选频率网络—实现单一频率的振荡 4.稳幅环节—使振荡稳定、波形好 放大器[U 选频 放大器 Un选频正 反馈网绺 反馈 网络 判断:1.检查电路组成 2.“g”是否合适 3.是否满足起振条件
三、电路的组成和起振的判断 1. 放大电路 Au 2. 正反馈网络 Fu 3. 选频率网络—实现单一频率的振荡 4. 稳幅环节—使振荡稳定、波形好 满足振荡条件 组成: 放大器 选频正 反馈网络 Uo Uf Ui 选频 放大器 正反馈 网络 Uo Uf Ui 判断: 1. 检查电路组成 2.“Q”是否合适 3. 是否满足起振条件 第 7 章 信号产生电路
拟电子彼求 第7章信号产生电路 712RC正弦振荡 RC桥式振荡电路 1.RC串并联选频网络式中:an=1RC R C 9+(D100-a/a)2 CTRU U2 F =-arctan 3 90°r 时 F=1/3 90° q=0°
) j 1 ( // j 1 j C 1 // 1 2 ω C R ω C R ω R U U Fu + + = = • • • 7.1.2 RC 正弦振荡 一、RC 桥式振荡电路 ) 1 3 j( 1 ωRC + ωRC − = 3 j( ) 1 0 0 ω ω ω ω + − = 3 / / arctan ω ω0 ω0 ω F − = − 0 Fu . 3 1 0 90 f −90 2 0 0 9 ( / / ) 1 + − Fu = • 1. RC 串并联选频网络 式中: 0 = 1/RC 当 = 0 时 Fu= 1/3 . = 0º 第 7 章 信号产生电路
拟电子彼求 第7章信号产生电路 2.RC桥氏振荡电路 1)组成: 2)电路: qr=00 同相 a|放大器 R q4=2n兀 C R AF 2n兀 3)振荡频率J 2TRC 4)振荡条件F>1:F= A>3 3 应使:Rr/R1>2Rr>2R1R不能太大,否则 正弦波将变成方波
2. RC 桥氏振荡电路 A = 2n F = 0º AF = 2n 2) 电路： 3)振荡频率 RC f = 2 1 0 4)振荡条件 Rf R1 2 Rf 2R1 Rf 不能太大，否则 正弦波将变成方波 应使： 同相 放大器 Au Fu 1 • • 3 1 F = • A 3 • 1) 组成： 8 C R1 Rf R Ui Uo C R Uf • • • 第 7 章 信号产生电路
模拟电子位术 第7章信号产生电路 5)稳幅措施 为使电A为非线性,起振时,应使An>3,稳幅后An=3。 4.3kQ 二极管稳幅R, 3 2TRC 22ko 2 f0=1.94kHz 6.2kQ 012.4k>R2>8,1kC2 82k2001uF0.01uF82kg 起振时信号小,二极管电阻大An≈1+(R2+R3R1>3 R2>2R1-R3 起振后二极管电阻逐渐减小, An≈1+R,/R 3 为使失真小:R2<2R1
5)稳幅措施 热敏电阻稳幅 8 C R1 Rf U i R Uo C R Uf 为使电 Au 为非线性，起振时，应使Au > 3，稳幅后 Au = 3。 正温度系数 负温度系数 T →Rf → Auf = (1+ Rf / R1 ) 二极管稳幅 R1 8 R2 Uo V1 V2 R3 12.4 k > R2 > 8.1 k 起振时信号小，二极管电阻大 Au 1 + (R2+ R3 )/R1 > 3 R2 > 2R1 − R3 起振后二极管电阻逐渐减小， Au 1 + R2 /R1 = 3 为使失真小： R2 < 2R1 f0 = 1.94 kHz RC f = 2 1 0 8.2 k 6.2 k 22 k 4.3 k 8.2 k 0.01 F 0.01 F 第 7 章 信号产生电路
拟电子彼求 第7章信号产生电路 RC移相式振荡电路 节RC环节 移相→90° RR 二节RC环节 移相→180° RIR U 节RC环节 移相→270° 对于f0 2m√6RC的信号,=180 φ4=-180°∴φ4F=0°—满足相位平衡条件 优点:结构简单 缺点:选频特性差,输出波形差
二、RC 移相式振荡电路 8 C R Rf R Uo C R C 一节 RC 环节 移相 → 90 二节 RC 环节 移相 → 180 三节 RC 环节 移相 → 270 RC f 2π 6 1 对于 0 = 的信号， = 180 F = −180 A AF = 0 — 满足相位平衡条件 优点：结构简单 缺点：选频特性差，输出波形差 第 7 章 信号产生电路
拟电子彼求 第7章信号产生电路 7.1.3LC振荡电路 类型器馈式振鶉感晖点 (一)LC并联回路的特性 LrC Z≈ L的等 效损耗 十 r roc C 电阻1.谐振频率后 √LC 2π√LC 2谐振阻抗2020=rZ0=mmQ C 3回路品质因数QQ=20 L
7.1.3 LC 振荡电路 一、变压器反馈式 类型：变压器反馈式LC 、振荡电路 电感三点式、 电容三点式 L r C Is . L 的等 效损耗 电阻 ( j ) j 1 ( j ) j 1 r ωL ωC r ωL ωC Z + + + = ) 1 1 j( / r r C L L rC + − 1. 谐振频率 f0 1 0 ， LC ω = LC f 2π 1 0 = 2. 谐振阻抗 Z0 rC Z = L 0 3. 回路品质因数 Q C L r rω C r ω L Q 1 1 0 0 = = = ω C Q Z Qω L 0 0 = 0 = (一) LC 并联回路的特性 Z 第 7 章 信号产生电路